Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 23)

AddrType dvmadr_(void *VarPtr); ,

предназначенная для использования в Фортране.

Для различных типов переменных Фортрана могут быть использованы также функции

аналогичные функции dvmadr_ (параметр VarPtr – адрес текстовой строки, а StrLength – её длина, формируемая Фортран-компилятором).

Функции srmem_ и dvmadr_ (getash_, getai_, getal_, getaf_, getad_, getac_, getach_) могут быть использованы для реализации операций ввода/вывода.

18Об использовании функций системы поддержки в Фортране

Для согласования размещения в памяти массивов по столбцам, принятом в Фортране, с построчным их размещением, предполагаемым в языке C, требуется инверсный порядок задания индексов элементов массивов (по сравнению с их заданием в языке C). Кроме того, предполагаемые в данном документе начальные значения индексов массивов  нулевые, что соответствует языку C. В Фортране  единичные.

Типы данных (кроме базовых типов языка C, DVMFILE* и DVMHANDLE*), используемые при работе с функциями системы поддержки, определены как «unsigned long ». Для них допустимы лишь операции присваивания и указания в качестве фактических аргументов при обращении к функциям и подпрограммам.

Каждый базовый тип данных языка C, используемый при обращении к функциям системы поддержки, должен иметь эквивалентное представление в виде некоторой конструкции языка Фортран. Контроль правильности представления базового типа данных языка C в Фортране осуществляется по длине этого представления с помощью функции

Функция tpcntr_ предполагает следующую нумерацию типов языка C:

1. «int »;

2. «long »;

3. «float »;

4. «double »;

5. «char »;

6. «short ».

Если при выполнении функции tpcntr_ будет установлено, что длина данных типа с номером TypeCodeArray[i] не равна разности (NextAddrArray[i] – FirstAddrArray[i]) или значению TypeLengthArray[i], то программа пользователя будет завершена с выводом диагностики, содержащей:

• значение i;

• истинную и предполагаемую длины данных TypeCodeArray[i]-го типа;

• разность (NextAddrArray[i] – FirstAddrArray[i]).

Обращение к функции tpcntr_ должно предшествовать инициализации системы поддержки из Фортран-программы с помощью функции linit_ (см. п. 2).

Пример.

integer getac, getash, getai, getal, getaf, getad, linit

integer dvm

integer faddr(8), naddr(8), tlen(8), tcode(8)

integer tint(2)

logical tlog(2)

character*1 tchar (2)

real tfloat (2)

double precision tdouble (2)

integer*2 tint2 (2)

integer*4 tint4 (2)

integer*8 tint8 (2)

C Инициализация массивов с адресами соседних элементов одинакового типа

faddr(1) = getai (tint(1))

naddr(1) = getai (tint(2))

faddr(2) = getal (tlog(1))

naddr(2) = getal (tlog(2))

faddr(3) = getaf (tfloat(1))

naddr(3) = getaf (tfloat(2))

faddr(4) = getad (tdouble(1))

naddr(4) = getad (tdouble(2))

faddr(5) = getach (tchar(1))

naddr(5) = getach (tchar(2))

faddr(6) = getash (tint2(1))

naddr(6) = getash (tint2(2))

faddr(7) = getai (tint4(1))

naddr(7) = getai (tint4(2))

faddr(8) = getai (tint8(1))

naddr(8) = getai (tint8(2))

С Инициализация массива с предполагаемыми длинами контролируемых типов

tlen(1) = 4

tlen(2) = 4

tlen(3) = 4

tlen(4) = 8

tlen(5) = 1

tlen(6) = 2

tlen(7) = 4

tlen(8) = 8

С Инициализация массивов с номерами контролируемых типов

tcode(1) = 1

tcode(2) = 1

tcode(3) = 3

tcode(4) = 4

tcode(5) = 5

tcode(6) = 6

tcode(7) = 1

tcode(8) = 2

C Контроль типов данных

call tpcntr (8, faddr, naddr, tlen, tcode)

C Инициализация системы поддержки

dvm = linit (0)

19Примеры программ, использующих функции системы поддержки

19.1Решение уравнения Лапласа методом Якоби

Применение основных функций системы поддержки проиллюстрируем примером численного решения двухмерного уравнения Лапласа

в заданной прямоугольной области с заданными краевыми условиями (задача Дирихле).

Трехточечная аппроксимация частных производных уравнения (1) на квадратной сетке с использованием пятиточечного шаблона

(i-1,j) , (i+1,j) , (i,j) , (i,j-1) , (i,j+1)

даёт разностное уравнение (схему «крест»), приводимое к виду

u_i,j = (u_i+1,j + u_i-1,j + u_i,j+1 + u_i,j-1)/4 (i,j = 1, ... , k-2) (2) ,

Значения сеточной функции

u_0,j , u_k-1,j , u_i,0 , u_i,k-1 (i,j = 0, ... , k-1)

определены краевыми условиями.

В представленных ниже программах (Фортран и C) решение уравнения (1) ищется по формулам (2) методом последовательных приближений. Итерационный процесс считается завершённым, если максимальное по всем узлам отклонение сеточной функции u_i,j для двух последовательных итераций станет меньше значения переменной maxeps. В качестве начальных значений сеточной функции принимаются u_i,j = 1+i+j (i,j = 1, … , k-2). Краевые условия нулевые: u_0,j=0, u_k-1,j=0, u_i,0=0, u_i,k-1=0 (i,j = 0, ... , k-1). Решение ищется на квадрате [0:7, 0:7].

ПРОГРАММА НА ЯЗЫКЕ ФОРТРАН

program cross

integer linit, lexit, getam, getps, crtamv, distr, crtda, align,

+ crtpl, dvmadr, mappl, endpl, exfrst, imlast, dopl,

+ tstio, crtrg, crtred, insred, strtrd, waitrd,

+ crtshg, inssh, strtsh, waitsh, delrg, delshg

real bptr(1)

integer dvm

integer amref, psref, mvref, plref, rgref, redref, shgref

integer amdim(2), disaxs(2), dispar(2)

integer shwdth(2), axis(2), coeff(2), const(2)

integer lvaddr(2), lvtype(2), iiniti(2), ilasti(2), istep(2)

integer oiniti(2), olasti(2), ostep(2)

C Число точек сетки по каждому измерению

С и максимальное число итераций

parameter (k = 8, itmax = 20)

real eps, maxeps

C Заголовок массива с предыдущими значениями сеточной функции

integer ahdr(3)

C Заголовок массива со следующими значениями сеточной функции

integer bhdr(3)

maxeps = 0.5e-7

C Инициализация системы поддержки

dvm = linit (0)

C Создание представления абстрактной машины

C и отображение его в процессорную подсистему

amref = getam ()

psref = getps (amref)

amdim(1) = k

amdim(2) = k

mvref = crtamv (amref, 2, amdim,0)

disaxs(1) = 1

disaxs(2) = 2

dispar(1) = 0

dispar(2) = 0

dvm = distr (mvref, psref, 2, disaxs, dispar)

C Создание и распределение массивов

C со значениями сеточной функции

shwdth(1) = 1

shwdth(2) = 1

dvm = crtda (ahdr, 1, bptr, 2, 4, amdim, 0, 0, shwdth, shwdth)

dvm = crtda (bhdr, 1, bptr, 2, 4, amdim, 0, 0, shwdth, shwdth)

axis(1) = 1

axis(2) = 2

coeff(1) = 1

coeff(2) = 1

const(1) = 0

const(2) = 0

dvm = align (ahdr, mvref, axis, coeff, const)

dvm = align (bhdr, mvref, axis, coeff, const)

C Параллельный цикл инициализации массивов

C со значениями сеточной функции

C (параллельный цикл с базовым массивом ahdr)

plref = crtpl (2)

lvaddr(1) = dvmadr (j)

lvaddr(2) = dvmadr (i)

lvtype(1) = 1

lvtype(2) = 1

iiniti(1) = 0

iiniti(2) = 0

ilasti(1) = k - 1

ilasti(2) = k - 1

istep(1) = 1

istep(2) = 1

dvm = mappl (plref, ahdr, axis, coeff, const, lvaddr, lvtype,

+ iiniti, ilasti, istep, oiniti, olasti, ostep)

4 if (dopl (plref) .eq. 0) goto 5

do 1 j = oiniti(1), olasti(1), ostep(1)

do 1 i = oiniti(2), olasti(2), ostep(2)

bptr( ahdr(3) + 1 + i + ahdr(2) * j ) = 0.

bptr( bhdr(3) + 1 + i + bhdr(2) * j ) = 1. + i + j

1 continue

goto 4

5 dvm = endpl (plref)

C Создание редукционой переменной и редукционной группы

C для вычисления максимального отклонения сеточной функции

C для двух последовательных итераций

redref = crtred ( 3, eps, 3, 1, 0, 0, 0)

rgref = crtrg (0, 0)

dvm = insred (rgref, redref, 0)

C Создание группы границ для обновления теневых граней

shgref = crtshg (0)

dvm = inssh (shgref, ahdr, shwdth, shwdth, 0)

C ОСНОВНОЙ ИТЕРАЦИОННЫЙ ЦИКЛ

do 2 it = 1,itmax

C Параллельный цикл вычисления максимального

C отклонения сеточной функции в переменной eps

C (параллельный цикл с базовым массивом ahdr)

plref = crtpl (2)

iiniti(1) = 1

iiniti(2) = 1

ilasti(1) = k - 2

ilasti(2) = k - 2

dvm = mappl (plref, ahdr, axis, coeff, const, lvaddr, lvtype,

+ iiniti, ilasti, istep, oiniti, olasti, ostep)

Характеристики

Список файлов учебной работы